操作系统实验--虚拟存储管理-最佳置换先进先出最近最久未使用.docx
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学号 P71514032 专业 计算机科学与技术 姓名
实验日期 2017/11/30 教师签字 成绩
实验报告
【实验名称】 虚拟存储管理
【实验目的】
模拟请求分页虚拟存储管理技术中的硬件地址变换、缺页中断以及页式淘汰算法，处理缺页中断。
清楚认识请求分页管理。
采用最佳置换算法实现分页管理的缺页调度。
采用先进先出算法实现分页管理的缺页调度。
采用LRU算法实现分页管理的缺页调度。
【实验原理】
C语言程序设计
数据结构
最佳置换算法：
其所选择的淘汰页面将是以后永不使用的，或许是在最长（未来）时间内不再被访问的页面。
采用最佳置换算法通常可保证获得最低的缺页率。
先入先出置换算法：
该算法总是淘汰最先进入内存的页面。
最近最久未被访问算法：
选取过去中最久未被访问的页面进行替换。
【实验内容】
数据结构和符号说明
a）数据结构
②structPAGE_LIST
③{
④ intid;//块号
⑤ intflag;//自适应标志
⑥}page_list[MAX];
⑦intN=0;//页面表大小
⑧intorder[MAX];//调用串
⑨ //调用长度
⑩intM=0;//定义输出内容
⑪intG[MAX][MAX];//输出置换图
⑫intI,J;//置换图扫描指针
⑬intLL[MAX];//缺页序列
⑭intLI;//缺页序列扫描指针
⑮intRL[MAX];//置换序列
⑯ //置换序列扫描指针
⑰intRI;
函数说明：
voidinit（）;//初始化函数
voidprint（）;//输出函数
voidOptimal（）;//最佳置换算法
voidFIFO（）//先进先出算法
voidLRU（）;//最近最久未使用算法
流程图
最佳置换算法：
先进先出置换算法：
最近最久未被访问算法：
代码：
#include
#defineMAX100
structPAGE_LIST
{
intid;//块号
intflag;//自适应标志
}page_list[MAX];
intN=0;//页面表大小
intorder[MAX];//调用串
//调用长度
intM=0;//定义输出内容
intG[MAX][MAX];//输出置换图
intI,J;//置换图扫描指针
intLL[MAX];//缺页序列
intLI;//缺页序列扫描指针
intRL[MAX];//置换序列
//置换序列扫描指针
intRI;
//初始化函数
voidinit（）
{
inti;
I=0;
J=0;
LI=0;
RI=0;
for（i=0;i<100;i++）
{
page_list[i].id=-1;
page_list[i].flag=999;
}
printf（"请输入页表的大小：
"）;
scanf（"%d",&N）;
printf（"请输入调用长度：
"）;
scanf（"%d",&M）;
printf（"请输入调用串：
\n"）;
for（i=0;i scanf（"%d",&order[i]）;
}
//输出函数
voiddisplay（）
{
inti,j;
floatx;
printf（"置换图为：
\n"）;
for（i=0;i {
printf（"\n"）;
for（j=0;j printf（"==="）;
printf（"\n"）;
for（j=0;j printf（"%3d",G[i][j]）;
printf（"\n"）;
}
printf（"\n缺页序列为：
\n"）;
for（i=0;i printf（"%3d",LL[i]）;
printf（"\n置换序列为：
\n"）;
for（i=0;i printf（"%3d",RL[i]）;
x=（float）J/（float）M;
x*=100;
printf（"\n缺页率为：
\n%3.2f%%\n",x）;
}
//判断页是否在页表内
intIsExist（intx）
{
inti;
for（i=0;i {
if（page_list[i].id==x）
{
return1;
}
}
return0;
}
//最佳置换算法
//此算法中自适应标志代表后面序列中是否访问到了此位置
voidOptimal（）
{
inti,j,k;
intcou;
init（）;
for（i=0;i {
page_list[i].id=order[i];
for（j=0;j {
G[I][J]=page_list[j].id;
I++;
}
I=0;
J++;
LL[LI]=order[i];
LI++;
}
for（;i {
if（!
IsExist（order[i]））
{
cou=0;
for（j=i+1;j {
if（cou==N-1）
break;
for（k=0;k if（page_list[k].id==order[j]&&page_list[k].flag!
=0）
{
page_list[k].flag=0;
cou++;
}
}
for（j=0;j if（page_list[j].flag!
=0）
{
page_list[j].id=order[i];
break;
}
for（j=0;j {
G[I][J]=page_list[j].id;
I++;
}
I=0;
J++;
LL[LI]=order[i];
LI++;
RL[RI]=order[i];
RI++;
}
for（j=0;j page_list[j].flag=999;
}
}
//先进先出算法
//此算法中自适应标志不需要使用
voidFIFO（）
{
inti,j;
intpos=0;
init（）;
for（i=0;i {
if（!
IsExist（order[i]））
{
page_list[pos].id=order[i];
pos=（pos+1）%N;
for（j=0;j {
G[I][J]=page_list[j].id;
I++;
}
I=0;
J++;
LL[LI]=order[i];
LI++;
if（i>=N）
{
RL[RI]=order[i];
RI++;
}
}
}
}
//最近最久未使用算法
//此算法中自适应标志为起未被使用的次数
voidLRU（）
{
inti,j;
intpos,max;
init（）;
for（i=0;i {
if（!
IsExist（order[i]））
{
pos=0;
max=0;
for（j=0;j {
if（page_list[j].flag>max）
{
pos=j;
max=page_list[j].flag;
}
}
page_list[pos].id=order[i];
page_list[pos].flag=0;
for（j=0;j {
G[I][J]=page_list[j].id;
I++;
}
I=0;
J++;
LL[LI]=order[i];
LI++;
if（i>=N）
{
RL[RI]=order[i];
RI++;
}
}
else
{
for（j=0;j if（page_list[j].id==order[i]）
{
page_list[j].flag=0;
break;
}
}
for（j=0;j if（page_list[j].id==order[i]）
continue;
else
page_list[j].flag++;
}
}
intmain（）
{
intselect;
do
{
printf（"页面置换算法\n"）;
printf（"1.最佳置换算法（Optimal）\n2.先进先出算法（FIFO）\n"）;
printf（"3.最近最久未使用算法（LRU）\n4.退出程序\n"）;
printf（"请输入您想要执行的操作：
"）;
scanf（"%d",&select）;
switch（select）
{
case1:
Optimal（）;
display（）;
break;
case2:
FIFO（）;
display（）;
break;
case3:
LRU（）;
display（）;
break;
case4:
return0;
default:
printf（"输入有误，请重新输入！
\n"）;
}
}while
（1）;
return0;
}
结果截图
最佳置换算法
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